متابولیسم استخوان و مواد معدنی
متابولیسم استخوان و مواد معدنی حوزهای از طب داخلی و روماتولوژی است که به چگونگی ساخت، نگهداری و بازسازی اسکلت و همچنین تنظیم کلسیم، فسفات و هورمونهای کنترلکننده آنها در بدن میپردازد. این حوزه زیستشناسی سلولی استخوان را به بیماریهای متابولیک استخوان – که پوکی استخوان مهمترین آنهاست – که اسکلت را تضعیف کرده و باعث شکستگی میشوند، مرتبط میسازد.
Definition
متابولیسم استخوان و مواد معدنی شامل فرآیندهای فیزیولوژیکی است که توده اسکلتی و هموستاز مواد معدنی را تنظیم میکنند و همچنین بیماریهای متابولیک استخوان (MeSH: Bone Diseases, Metabolic) که در صورت اختلال در این فرآیندها ایجاد میشوند.
Scope
این حوزه خواننده را با ساختار و چرخه استخوان، تنظیم سیستمیک کلسیم و فسفات، ارزیابی خطر شکستگی و اختلالات متابولیک استخوان که در روماتولوژی و غدد درونریز مدیریت میشوند، آشنا میکند. این بخش اصول زیستشناسی استخوان، ارزیابی خطر شکستگی، پوکی استخوان، مدیریت دارویی آن و بیماری استخوانی ناشی از دارو را گردآوری میکند. این یک راهنمای مرجع است، نه یک راهنمای بالینی، و مشاوره تشخیصی یا درمانی فردی ارائه نمیدهد.
Sub-topics
Core questions
- تعادل بین تشکیل استخوان و جذب استخوان چگونه تنظیم میشود؟
- کلسیم، فسفات، ویتامین D و هورمون پاراتیروئید چگونه هموستاز مواد معدنی را حفظ میکنند؟
- خطر شکستگی شکنندگی چگونه اندازهگیری و تفسیر میشود؟
- چه چیزی پوکی استخوان را از سایر بیماریهای متابولیک استخوان متمایز میکند؟
- داروها و شرایط سیستمیک چگونه قدرت استخوان را مختل میکنند؟
Key concepts
- چرخه بازسازی استخوان
- استئوبلاستها، استئوکلاستها و استئوسیتها
- سیگنالینگ RANK/RANKL/استئوپروتگرین
- سیگنالینگ WNT و اسکلروستین
- هموستاز کلسیم و فسفات
- هورمون پاراتیروئید و ویتامین D
- تراکم مواد معدنی استخوان و شکستگی شکنندگی
- بیماری متابولیک استخوان
Mechanisms
اسکلت به طور مداوم از طریق بازسازی (remodeling) تجدید میشود، که در آن استئوکلاستها استخوان قدیمی را جذب میکنند و استئوبلاستها ماتریکس جدیدی را رسوب میدهند که متعاقباً معدنی میشود. جفت شدن این فعالیتها به صورت محلی توسط محور RANK/RANKL/استئوپروتگرین، که تشکیل استئوکلاست را کنترل میکند، و توسط سیگنالینگ WNT و مهارکننده آن اسکلروستین، که فعالیت استئوبلاست را تنظیم میکند، هماهنگ میشود. به صورت سیستمیک، هورمون پاراتیروئید، ویتامین D و عرضه کلسیم و فسفات، غلظت مواد معدنی را در محدوده باریکی نگه میدارند و از اسکلت به عنوان مخزن مواد معدنی استفاده میکنند. هنگامی که جذب (resorption) از تشکیل (formation) پیشی میگیرد، یا زمانی که معدنی شدن با شکست مواجه میشود، توده و کیفیت استخوان کاهش مییابد و خطر شکستگی افزایش مییابد.
Clinical relevance
بیماریهای متابولیک استخوان از علل شایع شکستگی، ناتوانی و از دست دادن استقلال هستند و درک زیستشناسی مشترک آنها اساس ارزیابی خطر شکستگی و نحوه عملکرد درمانهای هدفمند استخوان را تشکیل میدهد. این حوزه مفاهیمی را توصیف میکند که استدلال بالینی در مورد سلامت اسکلتی را شکل میدهند؛ این یک ماده مرجع آموزشی است و مبنایی برای تشخیص یا درمان فردی نیست.
Epidemiology
پوکی استخوان و شکستگیهای شکنندگی مرتبط با آن از جمله شایعترین مشکلات متابولیک استخوان در سراسر جهان هستند، با شکستگیهای لگن و مهرهای که عوارض، مرگ و میر و هزینههای قابل توجهی را به همراه دارند؛ این بار با افزایش سن به شدت بالا میرود و پیشبینی میشود با پیر شدن جمعیتها افزایش یابد (Compston et al., 2019).
Evidence & guidelines
پایه شواهد شامل مطالعات آزمایشگاهی سیگنالینگ سلولهای استخوانی، دادههای مشاهدهای در مورد اپیدمیولوژی شکستگی، و کارآزماییهای تصادفی و دستورالعملهای ارزیابی و درمان است. میزان مرجع رژیم غذایی برای کلسیم و ویتامین D از موسسه پزشکی (Ross et al., 2011) یک سند راهنمای اساسی برای سلامت اسکلتی در این حوزه است.
History
متابولیسم مدرن استخوان و مواد معدنی از توصیف هورمونهای تنظیمکننده کلسیم در اواسط قرن بیستم و مطالعه بافتشناسی چرخه استخوان رشد کرد و در اوایل قرن بیست و یکم با کشف سیستمهای سیگنالینگ RANK/RANKL/استئوپروتگرین و WNT/اسکلروستین متحول شد، که اهداف مولکولی را آشکار کرد که بعدها در درمان مورد بهرهبرداری قرار گرفتند.
Key figures
- Juliet Compston
- Roland Baron
- Lorenz Hofbauer
- B. Lawrence Riggs
Related topics
Seminal works
- compston-2019
- hofbauer-2000
- baron-2013
Frequently asked questions
- بیماری متابولیک استخوان چیست؟
- این یک اختلال است که در آن تنظیم سیستمیک چرخه استخوان یا معدنی شدن مختل میشود و اسکلت را تضعیف میکند؛ پوکی استخوان شایعترین نمونه است، اما این دسته (MeSH: Bone Diseases, Metabolic) شامل شرایطی مانند استئومالاسی و بیماری استخوانی کلیوی نیز میشود.
- این حوزه چه ارتباطی با روماتولوژی و غدد درونریز دارد؟
- متابولیسم استخوان و مواد معدنی در تقاطع هر دو قرار دارد: روماتولوژیستها اغلب سلامت استخوان را در بیماران التهابی و تحت درمان با گلوکوکورتیکوئید ارزیابی و پیگیری میکنند، در حالی که تنظیم هورمونی کلسیم به شدت با غدد درونریز همپوشانی دارد.